《数据业务模型》PPT课件.ppt

,数据业务模型,BUPT-QUALCOMM Wireless Research Center,业务模型结果对设备配置有什么影响? 如何描述数据业务模型? HTTP FTP WAP Video,概述,系统配置,用户行为,业务行为,业务模型 结果,所需的FCH信道数 所需的SCH信道数,FCH：支持9.6Kbps, 话音和数据都可以使用 SCH：仅用于数据用户9.6Kbps,概述,话音业务模型 数据业务模型,用户特征,所需的FCH信道数 所需的SCH信道数,系统处理能力,基站的规模 系统建设,FCH数目 话音业务所需的FCH(per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ev per BTS per sector) 数据业务所需的FCH (per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ed per BTS per sector) Ev：扇区所有话音用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量 Ed：扇区所有数据用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量,概述,SCH信道配置考虑两个因素 1)QoS时延特性决定SCH数量 90%的分组时延数据应该4s (理论值) 2)RF数据功率分配（话音优先） 用户实际使用的数据速率与下列因素有关： 数据队列长度 用户的业务等级 系统其它资源（如剩余功率）,概述,概述,Packet or Data Calls,Packet Call,Packet Call Inter-Arrival Time,Time,Packet Call,Packet Call,PPP Session Timer (Tppp),Packets,Packet,Packet Inter-Arrival Time,Time,1 voice session = 1 voice call 1 data session = N data call,Active State Timer (Tmac),Active State,DormantState,Active OFF,Active ON,举一个业务模型的例子,Ed = BHSAd*(5*D15*CHTWWW + 2*D16 *CHTEmail + D17*CHTFTP + D18 *CHTTelnet + 3*D19 *CHTFAX)/3600 where CHTWWW = (25*480*8/XADR + Active OFFWWW + Tact) sec CHTEmail = (30*480*8/XADR + Active OFFEmail + TAct ) sec CHTFTP = (62*480*8/XADR + Active OFFFTP + TAct ) sec CHTTelnet = (114*90*8/9600 + Active OFFTelnet + TAct ) sec CHTFAX = (37*480*8/14400 + Active OFFFAX + TAct ) sec,Total Data Sessions per BHr, BHSAd = S*(D3*D12 + D4*D14) 其中S为系统中的用户总数， Total Packet Calls per BHr, BHCAd = BHSAd*(5*D15 + 2*D16 + D17 + D18 + 3*D19),Data Rate Distribution Default 9.6 kbps D5 10% 19.2 kbps D6 20% 38.4 kbps D7 30% 76.8 kbps D8 40% 153.6 kbps D9 0% Total 100% 100% Average Data Rate XADR kbps 47.0 kbps,平均数据速率计算举例,Subscriber Penetration: Distribution Default IS-95 8k EVRC Voice-only sub D1 90% 1xRTT Voice-only sub D2 0% 1xRTT Data-only sub D3 0% 1xRTT Voice & Packet Data sub D4 10% Total 100% 100%,各种数据用户的比例,Distribution Default WWW D15 50% Email D16 40% FTP D17 10% Telnet D18 0% FAX D19 0% Total 100% 100%,各种业务用户的比例,数据业务模型的建立,电子邮件，语音邮件，视频邮件 HTTP，ISDN，信用卡鉴权 可视电话，会议电视 VOD 天气预报，交通信息，体育新闻 紧急呼叫，汽车管理 保安，遥测,3G的的数据业务的应用类型,消息业务,有线业务,交互业务,获取业务,分发业务,社区业务,远端业务,data rate (Kb/s),1000,100,Streaming video & audio,E-mail,HTTP,Video conference,Video telephony,Voice telephone,Interactive games,10,1,10,1.0,0.1,0.01,delay (sec),3G数据业务的特点,HTTP FTP WAP Near Real-time Video,1xEV-DV 仿真中的数据业务分类,TCP,HTTP 业务模型描述,Http业务模型仿真的目的,模拟http数据用户的呼叫过程，尽可能接近实际情况，以正确的实现整个系统吞吐量以及时延特性的统计,Http业务的仿真原理,Http 业务的系统模型同其它分组业务或语音业务系统一样，都属于生灭过程。用户呼叫的到达过程服从参数为S的泊松过程（Poisson Process)。用户呼叫的时间长度是服从指数分布的随机过程。,前向链路,HTTP 业务模型描述,Http数据业务可以用三个层次来描述： Session Packet call Main object Embedded object Packet,前向链路,HTTP 业务模型描述,Session Analysis,前向链路,HTTP 业务模型描述,典型web下载的例子,前向链路,HTTP 业务模型描述,模型的主要参数,SM ：网页中主对象的大小 SE ：网页中内嵌对象的大小 Nd ：网页中内嵌对象的数量 Dpc：阅读时间 Tp ：主页的解析时间,前向链路,HTTP 业务模型描述,前向链路,HTTP 业务模型描述,相关数学公式,前向链路,TCP 模型描述,对TCP进行简化 TCP连接的建立和释放过程可以用“三次握手”的机制来描述； 在没有收到ACK之前能够发送的数据量由拥塞窗口和接收窗口二者中的较小值决定，出于简化，我们假设接收端的窗口大小不受限制； 在TCP连接建立之后，开始以慢启动方式传输数据，同时拥塞窗口初始化为1个字段。发送端每接收到确认包（ACK）后，拥塞窗口便增加一个字段。,前向链路,TCP 模型描述,三次握手过程,TCP和IP包头的 开销为40字节,前向链路,TCP 业务模型描述,rt = c + l,慢启动拥塞控制过程,c是指ACK包由用户端到服务器所用的时间和TCP数据段由服务器到基站路由器所用时间的总和；1是指在前向链路中TCP数据段由基站路由器到用户端的传输时间。,前向链路,TCP 业务模型描述,打包传输过程的流程图,前向链路,结合TCP的HTTP 业务模型描述,HTTP业务的生成过程 两种HTTP版本 两种MTU,前向链路,结合TCP的HTTP 业务模型描述,HTTP/1.0 对象传输过程,前向链路,结合TCP的HTTP 业务模型描述,HTTP/1.1 对象传输过程,前向链路,结合TCP的HTTP 业务模型描述,HTTP/1.1 对象传输过程,前向链路,HTTP 业务模型描述,Reading Time Distribution,前向链路,HTTP 业务模型描述,前向链路,Reading Time Distribution,HTTP 业务模型描述,前向链路,Embedded Object Size Distribution,HTTP 业务模型描述,前向链路,Main Object Size Distribution,HTTP 业务模型描述,前向链路,Number of Embedded Object Distribution,HTTP 业务模型描述,前向链路,Number of Embedded Object Distribution,FTP 业务模型描述,Ftp数据业务可以用三个层次来描述： Session packet call 对应要传输的一个文件 packet,前向链路,FTP 业务模型描述,Session Analysis,前向链路,FTP 业务模型描述,模型的主要参数,前向链路,结合TCP的FTP 业务模型描述,根据相应分布生成FTP的一个文件,MTU？,1500 bytes,576 bytes,76%,24%,开始,将拥塞窗口初始化为1，建立 一个新的TCP连接然后对 FTP文件进行打包传输（略）,等待Dpc的间隔时间,FTP文件下载过程的简化模型,前向链路,FTP 业务模型描述,前向链路,Reading Time Distribution,FTP 业务模型描述,前向链路,Reading Time Distribution,FTP 业务模型描述,前向链路,File Size Distribution,WAP 业务模型描述,WAP业务的交互过程示意图,前向链路,WAP请求的大小 WAP网关的响应时间 响应 ：由几个对象组成 每个响应包含的对象的个数 对象的大小 对象之间的时间间隔 阅读时间,WAP 业务模型描述,主要参数描述,前向链路,WAP 业务模型描述,参数定义,前向链路,WAP 业务模型描述,开始,结束,判断packetcall数据量是否已经完全生成,递减对象之间的时间间隔,否,是,阅读时间递减,判断packetcall是否结束,是,否,判断第一个对象是否生成,是,否,判断对象之间的间隔是否为0,是,否,将生成的对象累加到数据对列中，同时标记对象的大小、生成的时隙号、当前对象的序号,累加已生成的对象数量,生成新的对象之间的间隔,如果当前packetcall的对象数没有完全 生成，则生成新的对象；否则，结束,递减网关响应时间间隔,Packet call处理流程,前向链路,WAP 业务模型描述,前向链路,Response Object Size Distribution,WAP 业务模型描述,前向链路,Response Object Size Distribution,WAP 业务模型描述,前向链路,Reading Time Distribution,WAP 业务模型描述,前向链路,Reading Time Distribution,近似实时的视频业务模型描述,视频业务特点,数据缓冲器 每帧以间隔T到达 T由帧速率（fps)决定 片断(packet) 编码时延(即打包时延),前向链路,近似实时的视频业务模型描述,视频模型示意图,前向链路,近似实时的视频业务模型描述,视频模型主要参数,TB：缓冲器的长度 Tf：每帧的间隔 Np：每帧中包含的分组数目 Sp：分组的大小 Tp：两个分组的到达时间,前向链路,视频模型参数的分布,近似实时的视频业务模型描述,前向链路,近似实时的视频业务模型描述,帧间隔递减,判断当前帧的最后一个分组是否已经生成,判断分组是否到达,否,判断帧间隔是否为0,是,生成新的分组,是,否,分组间隔递减,是,否,生成新的一帧， 包括分组数目等,循环,开始,仿真流程图,前向链路,近似实时的视频业务模型描述,前向链路,Packet Size Distribution,近似实时的视频业务模型描述,前向链路,Packet Size Distribution,近似实时的视频业务模型描述,前向链路,Packet Interval Distribution,近似实时的视频业务模型描述,前向链路,Packet Interval Distribution,反向链路业务模型描述,业务类型,E-mail FTP HTTP,关键：根据统计，推导出反向与前向链路的关系,反向链路,E-mail业务模型描述,参数描述： 邮件大小 邮件间的时间间隔,反向链路,E-mail业务模型描述,反向链路,Email Size Distribution,E-mail业务模型描述,反向链路,Email Interval Distribution,E-mail业务模型描述,反向链路,Email Interval Distribution,反向链路FTP业务模型描述,根据对前向链路和反向链路业务量的统计，推导出尺度因子 利用前向链路的仿真，得出与时间间隔相关的参数 由此可以得到参数的分布情况,模型建立的方法,反向链路,FLftp/RLftp = N*(MTU+ LinkLayerFrameOverhead )/(ACKSize+LinkLayerFrameOverhead),反向链路FTP业务模型描述,尺度因子的理论推导,FLftp: 前向链路速率 RLftp: 反向链路速率 MTU：最大传输单元 ACKSize: TCP的 ACK大